摘 要：廣州南沙軟土地基具有層厚、含水率高、孔隙比大、強(qiáng)度低、地基變形量大且變形時間長等特點，給大型油庫的建設(shè)帶來挑戰(zhàn)。結(jié)合南沙某大型油庫軟土地基變形觀測數(shù)據(jù)資料，探討分析了河堤與儲油罐沉降與水平位移變形特點與規(guī)律，繪制出庫區(qū)地基等沉降曲線圖，為軟土地基處理的工程實踐提供參考。

關(guān) 鍵 詞：南沙油庫；變形觀測；位移；沉降；變形規(guī)律

1 引 言

廣州南沙地基主要為濱海相與河湖相交互沉積的軟土層，分布范圍廣泛，層厚約在3.0～35m，局部高達(dá)40余米，縱、橫向厚度變化較大。土性不均勻，條帶狀、透鏡狀粉細(xì)砂層局部揭露，夾雜貝殼、蠔殼、植物根莖、木屑等，有機(jī)質(zhì)含量高。含水率多數(shù)情況高達(dá)90%以上，孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低，地基變形量大且變形時間長。

本文以南沙某大型油庫地基變形為研究對象，分析了河堤與儲油罐沉降觀測、水平位移觀測及地基等沉降曲線成果，探討了油庫地基變形的一般規(guī)律。

2 工程概況

油庫位于廣州南沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)金洲坦頭村，瀕臨珠江入?？诤酮{子洋交匯處。庫區(qū)儲罐為地上儲罐，罐體形式為立式，存儲燃油。整個庫區(qū)設(shè)計總存儲量約為35萬m3，屬于一級油庫[1]。單個儲罐的容積均大于100m3，屬于大型儲罐。其中1#區(qū)設(shè)置8個2000m3油罐，2#區(qū)設(shè)置5個3000m3油罐、2個2000m3油罐及3個100m3油罐，3#區(qū)設(shè)置3個10000m3油罐，4#區(qū)設(shè)置3個15000m3油罐、6個5000m3油罐及1個2000m3油罐，5#區(qū)和6#區(qū)均為10個10000m3油罐。

根據(jù)巖土工程勘察報告，庫區(qū)場地軟土發(fā)育，淤泥質(zhì)土厚度在7.5～24.0m，以飽和流塑狀為主，少量為軟塑狀，深厚淤泥層在上部荷載的作用下已發(fā)生固結(jié)沉降。油庫區(qū)場地及周邊環(huán)境平面示意如

圖1所示。

圖1 油庫區(qū)場地及周邊環(huán)境平面示意圖

3 地基變形觀測及成果分析

3.1 河堤水平位移觀測與分析

河堤水平位移隨時間變化曲線如圖2所示?？傮w來看，河堤水平位移變化分為兩個階段：1）不穩(wěn)定階段。位移曲線呈“雙駝峰狀”。第一次最大平均累計位移約為29.5mm，間隔4個月后，位移出現(xiàn)谷值，平均累計位移約為18.6mm；第二次最大平均累計位移約為39.8mm，間隔約4個月后，累計位移出現(xiàn)拐點，平均值約為22.4mm。2）平緩階段。累計位移經(jīng)歷過拐點后，總體變化不大，呈現(xiàn)“水平線狀”。最終累計位移最大點為D-2，累計位移值為30.1mm。河堤水平位移按照安全等級為三級的支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移限值100mm來控制[2]，由此可以得出河堤是安全穩(wěn)定的。河堤作為油庫區(qū)的近水道，其水平位移變化可間接反映庫區(qū)地基土水平位移變化的總體趨勢。

圖2 河堤水平位移隨時間變化曲線

3.2 儲油罐水平位移觀測與分析

儲油罐共分為6個觀測區(qū)。儲油罐水平位移隨時間變化曲線如圖3～5所示。總體來看，儲油罐位移變化趨勢分為不穩(wěn)定階段和相對平緩階段。不穩(wěn)定階段累計位移曲線呈“雙駝峰狀”，出現(xiàn)位移峰值和谷值，但由于5#上部結(jié)構(gòu)載荷較大，各觀測點位移峰值和谷值出現(xiàn)的時間不完全吻合而出現(xiàn)偏差。在相對平緩段，1#、3#、5#若干觀測點累計位移呈現(xiàn)略微增長趨勢，其他區(qū)域位移總體變化不大。水平位移變化特點反映出前期儲油罐平面傾斜不是沿單一方向而是呈現(xiàn)“搖擺”傾斜特點至后期傾斜趨于穩(wěn)定。依據(jù)最后一次觀測數(shù)據(jù)，儲油罐水平位移累計最大點為5-1，累計位移值為24.6mm，換算成傾斜率為0.001，小于《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）限定高度不大于24m建筑物整體傾斜率不超過0.004的要求[3]，說明儲油罐的傾斜變形未超出安全范圍。

圖3 1#儲油罐水平位移隨時間變化曲線

圖4 3#儲油罐水平位移隨時間變化曲線

圖5 5#儲油罐水平位移隨時間變化曲線

3.3 儲油罐沉降觀測與分析

儲油罐沉降隨時間變化曲線如圖6～8所示?？傮w來看，儲油罐沉降大致呈現(xiàn)“傾斜波浪線”變化特征并可劃分為三個階段。第一階段（0～240d范圍）：沉降曲線斜率先增大，后減小，反映出沉降速率先增后減；第二階段（240～580d范圍）：沉降曲線斜率先增大，后減小，反映出沉降速率先增后減，但較之前一階段，沉降變形時間更長，整體沉降速率放緩；第三階段（580～850d范圍）：沉降曲線斜率逐漸變小，沉降速率放緩，沉降趨于穩(wěn)定。在觀測期間內(nèi)，儲油罐沉降變化經(jīng)歷由快到慢，再又快到慢的交替變化特征并逐漸趨于穩(wěn)定。儲油罐沉降已不再是單純的平面沉降而呈現(xiàn)不均勻、搖擺起伏的非平面沉降特點。儲油罐累計沉降最大點為3-1-1，累計沉降值為27.22mm，最后一個觀測周期平均沉降速度為0.012mm/d，小于《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）規(guī)定要求[4]，說明儲油罐沉降未超出安全范圍。

圖6 1#儲油罐沉降隨時間變化曲線

圖7 3#儲油罐沉降隨時間變化曲線

圖8 5#儲油罐沉降隨時間變化曲線

3.4 等沉降曲線分析

庫區(qū)地基等沉降曲線如圖9所示。由等沉降曲線圖可以看出沉降穩(wěn)定區(qū)域位于：1）庫區(qū)中部和南部的道路及圍墻；2）庫區(qū)儲油罐和構(gòu)筑物（位于庫區(qū)東北角的輸油管支柱除外）。沉降不穩(wěn)定區(qū)域位于：1）庫區(qū)東面中部，等沉降曲線值為100mm所包含的區(qū)域，范圍面積約3000m2 ；2）庫區(qū)西面中部，等沉降曲線值為100mm所包含的區(qū)域，范圍面積約300m2 。根據(jù)以上兩區(qū)域的沉降量變化-時間曲線圖，此區(qū)域的道路地面、圍墻和輸油管支柱沉降速度沒有減慢的趨勢，沉降量較大，建議及時對地基進(jìn)行加固處理。

圖9 庫區(qū)地基等沉降曲線

4 結(jié) 論

（1）在不穩(wěn)定階段，儲油罐和河堤累計位移曲線呈“雙駝峰狀”，出現(xiàn)位移峰值和谷值；在相對平緩階段，累計位移曲線大致呈“水平線狀”。儲油罐前期平面傾斜不是沿單一方向而是呈現(xiàn)“搖擺”傾斜至后期傾斜趨于穩(wěn)定。

（2）儲油罐沉降總體呈現(xiàn)“傾斜波浪線”變化特征，沉降變化經(jīng)歷由快到慢，再由快到慢的交替變化特征并逐漸趨于穩(wěn)定。儲油罐沉降已不再是單純的平面沉降而呈現(xiàn)不均勻、搖擺起伏的非平面沉降特點。

（3）地基等沉降曲線表明庫區(qū)中部、南部及儲油罐所在區(qū)域沉降趨于穩(wěn)定；庫區(qū)東北角和西側(cè)中部范圍，沉降不穩(wěn)定且繼續(xù)發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 樊寶德，朱煥勤.油庫設(shè)計手冊[M].北京：中國石化出版社2007.

[2] GJB02-98 廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定[S].廣州：《廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》編委會，1998.

[3] GB50007-2011 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[4] JGJ8-2007 建筑變形測量規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

作者簡介：周森（1986-），男，河南南陽人，結(jié)構(gòu)工程師，從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、巖土工程設(shè)計與分析等工作。